中图人教版（2019）信息技术必修一 1.1 数据、信息与知识 教案

案例　数据、信息与知识
1. 《课程标准》要求
·在具体感知数据与信息的基础上，描述数据与信息的特征。
·在运用数字化工具的学习活动中，理解数据、信息与知识的相互关系，认识数据对人们日常生活的影响。
2. 教学目标
·通过身边的案例，理解数据和信息的概念及特征；感受数据和信息在学习和生活中的重要作用和价值；认识数据、信息与知识的相互关系。（信息意识）
·掌握思维导图的绘制方法及关系，能够借助思维导图整理学习内容，绘制并导出思维导图。（数字化学习与创新）
3. 学业要求
能够描述数据与信息的特征及关系。掌握数字化学习的方法，能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习。
4. 教学对象分析
高一年级学生在初中学习过一些信息技术的基础知识，对信息的概念、特征及作用有一定认识，但对数据的含义、数据与信息的关系及数据的应用价值还不太了解。因此，本课的教学重点是通过对数据、信息与知识的教学使学生认识三个核心概念及其关系。
5. 教学重点与难点
教学重点：数据与信息的概念与特征。
教学难点：数据、信息与知识的相互关系。
6. 教学方法与教学手段
本课根据对学生掌握知识的调查数据，将教学的重难点放在重要概念的理解和辨析上，通过列举丰富的事例帮助学生理解基本概念。在学生机上安装思维导图软件，要求学生借助数字化工具绘制思维导图，整理本课的知识概念。本课采用的主要教学方法有讲授法、讨论法等。
7. 教学过程设计
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
技能准备
1.教师在学生机上安装思维导图的工具软件。
2. 演示思维导图的绘制方法、基本操作，以及导出思维导图、提交作业的方法
观察
操作
使用思维导图可以帮助学生梳理知识及概念，建构知识体系
问题导入
1. 提出问题，引发思考：
（1）谁能说出“334554321123322”这串数字的含义？
（2）如果把它们整理成“| 3 3 4 5 | 5 4 3 2 | 1 1 2 3 | 3 2 2 - |”呢？
（3）哪位同学能把这段乐谱唱出来呢？
2. 教师小结：开始那串数字，我们不能确定它的含义，它只是数据。当我们对数据进行一些处理后，就能获取其中的信息。而且，在对数据进行处理时，还需要掌握一定的知识，例如，没有简谱知识的人是不知道这些数据的含义的。这就是我们今天将要学习的三个重要概念：数据、信息和知识
聆听
思考问题
理解概念
从没有格式的原始数据，到经过处理的有格式的数据，再到学生唱出《欢乐颂》的简谱，这是一个从“无意义的数据”到“有意义的信息”的认识过程
学生体验探索活动
1. 阅读教科书第3页“体验探索”部分的内容，讨论并回答两个思考问题。
2. 教师小结：日常生活中可以使用“智能公交”移动应用程序查询公交线路、公交车与车站的距离以及到站时间等数据，以便顺利出行。一些数据是通过安装在公交车上的传感器获取的
认真思考
回答问题
帮助学生回顾生活经历，思考身边的数据
学生思考活动
1. 思考：查阅《国家学生体质健康标准》，完成教科书第4页的思考活动，讨论并回答问题。
2. 师生总结：身体形态的相关指标有身高、体重、胸围、腰围和臀围等；身体机能的相关指标有血压、体温、心率、呼吸频率和肺活量等；身体素质的相关指标有运动速度和耐力、动作力量及灵敏度、身体柔韧性和爆发力等。
《国家学生体质健康标准》中，属于身体形态类的有身高和体重，属于身体机能类的有肺活量，属于身体素质类的有50米跑、坐位体前屈等。
《国家学生体质健康标准》中提供了体重指数（BMI）计算公式（高一年级男生的正常指数为16.5~23.2，高一年级女生的正常指数为16.5~22.7）
查阅资料
讨论标准
回答问题
对数据的概念和特征进行重点讲解，通过查阅《国家学生体质健康标准》，计算身体形态中的体重指数等活动，体验数据的三个基本特征。
体质数据的计算不仅能让学生了解自己的体重状况，也为第二课时的项目活动做铺垫
数据的概念及特征
1. 小组讨论：围绕图1的数据实例，分析其中承载的信息、对应处理加工的计算工具以及相应的数据类型，完成表1的填写。
2. 汇报结果，师生交流。
3. 师生归纳，理解数据的特征和概念。
其一，数据是描述客观事物状态的，一般以集合形式出现。例如，体质数据由身体形态、身体机能和身体素质等数据共同描述。其二，数据是信息的载体。例如，根据身份证上的数据，能够了解到很多私人信息，如姓名、性别和生日等。其三，人们一般需要对数据进行加工和处理，才能得到相应的信息。
数据是描述事物的符号记录，是信息的载体，是计算机识别、存储和加工的对象。例如，数值、字符、图像、音频和视频等都是数据
理解概念
应用知识
回答问题
通过讨论、分析生活中常见的数据实例，结合信息讲解数据概念，更有助于学生理解。也为下一环节做铺垫
数据的概念及特征
图1 数据的实例
表1 数据的实例分析
序号
客观事物
承载的信息内容
处理工具
数据类型
1
某个地区
地址、邮政编码
人工
字符、数值
2
某种商品
国家、制造厂商、
商品代码
条码识别器
数值、图像
3
某个人
姓名、性别、住址等
身份证识别装置
字符、数值、图像
4
某辆车
车牌、行驶证等
人工、电子警察
字符、数值、图像
5
某首歌曲
曲名、曲调等
音乐播放器
音频

数据的
应用
阅读教科书第5～6页，加深理解数据的应用。另外，关注第6页“阅读拓展”部分，了解数字、数值和数据的区别与联系
阅读
思考问题
加深理解
教科书比较全面地介绍了数据的应用，浅显易懂，不再赘述
信息的概念及特征
1. 提出问题：初中教科书上给出的概念是“信息是客观存在的一切事物通过物质载体所发出的消息、情报、指令、数据和信号中所包含的一切可传递和交换的内容”。请概括出上述定义的主语、谓语和宾语。
2. 归纳：信息的本质是内容，而不是物质或载体。简谱就是数据，也是载体，而它所承载的信息就是《欢乐颂》。
3. 追问：信息量的大小可以用消除不确定性的多少来表示。在同一节课上，每位同学接收到的信息量一样吗，为什么？
聆听
思考问题
理解概念
这个环节着重讲解信息的概念和特征，基于初中学习过的信息概念及特征，着重讲解香农对信息的定义
思考活动
1. 完成教科书第7页的思考活动，加深对信息涵义的理解。
2. 归纳：通过案例说明，信息依附于载体，通过各种途径进行传播，能够帮助获取者了解情况、形成判断或做出决策。当人们获取各种形式的信息后，经过分析、判断与理解，把它们变成知识或引发相应的行为，此时信息便产生了作用。
3. 阅读教科书第8页“信息的特征”，举例说明一条具体信息的各项特征
阅读教科书
完成练习
加深理解
特征举例
关于信息的特征目前没有权威的说法，因此，这里重点围绕信息的依附性、共享性、时效性和价值性让学生举例说明，加深对信息的理解
数据、信息和知识
1. 找出教科书中图1.1.10所包含的数据、信息和知识内容。
2. 归纳：我们能从图1.1.10所示的这张血液化验结果中获取数据和信息，但却不能判断该患者得了什么病，这是因为我们缺乏相应的医学知识。医生之所以能够快速地诊断病情，依靠的是专业知识和工作经验。
3. 讨论：我们日常的学习和生活中，有没有类似的例子能够说明从数据可以获取信息，再转化为知识？
4. 绘制本节课学习内容的思维导图
思考
讨论
让学生从总体上把握数据、信息和知识三者之间的关系。
通过血液化验结果，让学生再次区分数据和信息，并认识到知识的重要性。
通过举例来加深学生对数据、信息、知识和智慧之间关系的理解和认识
课堂小结作业点评
1. 展示、交流学生绘制的思维导图（图2）。
2. 教师小结：本节课，我们学习了数据和信息的概念及其特征，理解了数据、信息和知识的相互关系，大家学会了用思维导图建构知识体系，希望同学们以后能借助思维导图梳理自己的学科知识，提高学习效率
展示交流
思维导图能够反映学生对知识点的掌握程度
课堂小结作业点评
图2 学生绘制的思维导图